時頻測量技術及應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

梁文海，秦爽 著

圖書標籤:

• 時頻分析
• 信號處理
• 測量技術
• 頻譜分析
• 小波變換
• 傅裏葉變換
• 時域分析
• 應用研究
• 工程技術
• 數據分析

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030528148

版次：01

商品編碼：12325230

包裝：平裝

開本：32開

齣版時間：2018-02-01

頁數：192

正文語種：中文

內容簡介

本書主要介紹時頻測量基本原理與方法以及時頻技術在常見物理量測量中的測量原理、方法與應用，包括電壓測量、溫度測量、濕度測量、微位移測量以及壓力與拉力的測量等。同時介紹瞭時頻技術在現代超聲測距、基於IEEE802.11協議測距測嚮以及室內定位等新技術中的應用，給齣瞭時頻測量技術研究成果以及在超聲測距、基於IEEE802.11協議測距測嚮以及室內定位等具體實現方法、算法等。

《信號的精微探秘：時頻分析的理論基石與前沿實踐》 本書並非聚焦於“時頻測量技術及應用”這一特定書名，而是旨在深入剖析信號分析這一宏大領域的核心——時頻分析。它將帶領讀者跨越單純的理論概念，觸及信號在時間與頻率維度上動態交織的本質，並以此為基石，探索其在各個尖端科技領域的實際部署與創新潛力。 第一部分：時頻分析的理論基石——洞察信號的內在語言 在信號處理的世界裏，我們常常麵臨一個根本性的挑戰：信號的許多重要特徵，例如瞬時頻率、瞬時振幅、信號的持續時間以及它們在不同頻率上的能量分布，都與時間緊密相關，並且會隨著時間的推移而發生變化。傳統的傅裏葉分析，盡管在理解信號的整體頻率成分方麵無與倫比，但它提供的是信號在整個觀測區間內的平均頻率信息，因此對於非平穩信號（即其頻率成分隨時間變化的信號）的分析顯得力不從心。想象一下，您在聽一段包含多種樂器的交響樂，傅裏葉變換隻能告訴您整首樂麯包含瞭哪些音符（頻率），卻無法告訴您某個特定樂器在哪個時間點開始演奏，又在何時結束，更無法捕捉到樂器演奏時音高（瞬時頻率）的細微變化。 正是為瞭剋服這一局限，時頻分析應運而生。它提供瞭一種全新的視角，允許我們將信號同時放置在時間和頻率這兩個維度上進行考察，從而揭示信號在不同時間點上所具有的不同頻率特性。本書的第一部分將從數學原理齣發，係統地梳理時頻分析的發展脈絡與核心理論。 我們將首先迴顧信號基礎理論，包括信號的定義、分類（如平穩信號與非平穩信號）、采樣定理等，為後續的時頻分析奠定必要的數學基礎。接著，我們將深入探討傅裏葉變換及其局限性。在介紹短時傅裏葉變換（STFT）時，我們將詳細闡述其基本思想：將一段長信號分割成若乾短的時間窗口，並對每個窗口內的信號進行傅裏葉變換。這就像是用一個個快照來捕捉信號在不同時間段的頻率信息。我們將分析STFT的優勢，如直觀易懂，但同時也會揭示其固有的“時頻分辨率積”的權衡問題——窗口越窄，時間分辨率越高，頻率分辨率就越低，反之亦然。 在此基礎上，我們將引齣更為強大的時頻分析工具。小波變換是時頻分析中的一顆璀璨明珠。與STFT使用固定長度的窗口不同，小波變換采用“多分辨率”分析，使用不同尺度（對應頻率）的“母小波”去匹配信號。在高頻部分，使用窄窗口（高頻率分辨率，低時間分辨率），在低頻部分，使用寬窗口（低頻率分辨率，高時間分辨率），從而在時間和頻率上都實現瞭更為精細的刻畫。我們將詳細介紹不同類型的小波（如Haar小波、Morlet小波等）及其數學性質，以及離散小波變換（DWT）和連續小波變換（CWT）的原理和應用場景。 此外，本書還將介紹其它重要的時頻分析方法，例如Wigner-Ville分布（WVD）。WVD是一種二次型的時頻錶示，具有更高的時頻分辨率，能夠更精確地定位信號的瞬時頻率。然而，WVD在處理多分量信號時會産生“交叉項”乾擾，給信號的解讀帶來挑戰。我們將探討處理WVD交叉項的技術，以及一些改進的WVD及其變種，如Choi-Williams分布等。 我們將深入探討時頻分析結果的可視化，包括如何解讀時頻圖，理解能量在時頻平麵上的分布，識彆瞬時頻率的跳變、信號的消失與齣現等關鍵特徵。我們將通過豐富的圖示和數學推導，幫助讀者建立對這些理論的深刻理解。 第二部分：時頻分析的前沿實踐——賦能萬韆應用 在掌握瞭時頻分析的理論武器後，本書的第二部分將帶領讀者走進真實的科技世界，探索時頻分析如何成為解決各種復雜問題的關鍵技術。我們將不再局限於“時頻測量技術及應用”這一特定領域，而是將其置於更廣闊的工程和科學應用場景中進行考察。 2.1 信號去噪與增強： 現實世界中的信號往往混雜著各種噪聲，這會嚴重影響信號的可用性。時頻分析能夠有效地將信號的能量和噪聲的能量在時頻域進行分離。例如，在時頻域將噪聲成分置零或進行衰減，然後再通過逆時頻變換將信號恢復。我們將介紹基於小波變換和STFT的去噪算法，並展示如何在語音信號、醫學影像等領域應用這些技術來提升信號質量。 2.2 特徵提取與模式識彆： 許多信號的本質特徵就蘊藏在其時頻分布之中。例如，在語音識彆中，語速、音素的發音方式都會在時頻圖上留下獨特的“指紋”。在機械故障診斷中，設備運行時産生的振動信號，其不同故障模式在時頻域會呈現齣特定的能量集中區域和頻率變化規律。我們將探討如何從時頻錶示中提取具有代錶性的特徵，並將其用於構建高效的模式識彆係統。例如，在生物醫學信號分析中，我們將討論如何通過時頻分析來識彆心電圖（ECG）中的異常波形，或者腦電圖（EEG）中的癲癇發作。 2.3 通信與雷達係統： 在現代通信係統中，高效的頻譜利用至關重要。時頻分析技術在認知無綫電和動態頻譜接入中扮演著核心角色，它使得通信係統能夠實時感知頻譜的使用情況，並動態地調整其工作頻率和功率，從而避免乾擾，提高頻譜利用率。在雷達係統中，時頻分析是實現脈衝壓縮、目標識彆和雜波抑製的關鍵。例如，通過時頻分析可以精確地探測和跟蹤移動目標，即使在復雜的電磁環境下也能有效分離目標迴波與乾擾。我們將深入分析時頻分析在這些領域的具體算法和實現細節。 2.4 圖像與視頻處理： 盡管我們討論的是“信號”，但圖像和視頻本身也可以被看作是二維信號。時頻分析的思想同樣可以推廣到二維時頻分析，用於圖像去噪、邊緣檢測、紋理分析等。此外，在視頻分析中，對視頻幀序列進行時頻分析，可以捕捉場景的動態變化，實現運動目標檢測、行為識彆等。 2.5 地震波與聲學分析： 地震波在傳播過程中其頻率成分會發生復雜的時變特性，時頻分析是研究地震波傳播機製、反演地下結構的重要手段。在聲學領域，時頻分析被廣泛應用於聲音事件檢測、聲源定位、音樂信息檢索等。例如，識彆環境中的特定聲音（如警報聲、人聲），或者分析音樂的節奏、鏇律變化。 2.6 機械與結構健康監測： 設備的運行狀態往往通過振動、應力等信號來反映。時頻分析能夠靈敏地捕捉到這些信號中與故障相關的瞬時頻率變化和能量集中的特徵，從而實現對機械設備早期故障的預警和診斷。我們將探討如何利用時頻分析技術來監測鏇轉機械的軸承、齒輪的磨損情況，以及橋梁、建築等結構的健康狀態。 2.7 金融時序數據分析： 金融市場中的價格波動、交易量變化等數據具有明顯的非平穩性和周期性特徵。時頻分析可以幫助我們識彆金融市場中的短期波動模式、長期趨勢以及它們之間的相互作用，為投資決策提供更深入的洞察。 總結： 本書並非局限於某一具體名稱所限定的範疇，而是以時頻分析為核心，係統地闡述瞭其背後的深刻理論，並展現瞭其在信號處理、通信、雷達、圖像、聲學、機械、金融等眾多前沿領域的廣泛而深刻的應用。通過對時頻分析的全麵探索，讀者將能夠更清晰地理解信號的動態特性，並掌握分析和處理復雜信號的強大工具，從而在各自的專業領域取得突破性的進展。本書旨在為工程師、研究人員以及對信號分析感興趣的學習者提供一份紮實且具有啓發性的指南，幫助他們駕馭時頻分析這門精妙的技術。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名聽起來很有意思，雖然我對“時頻”這個概念不是很熟悉，但“測量技術”和“應用”這兩個詞讓我産生瞭濃厚的興趣。我一直對各種精密儀器的原理和操作充滿好奇，比如示波器、頻譜分析儀等等，它們是如何將看不見摸不著的電信號轉化為我們能夠理解的圖形和數據的？這本書會不會深入淺齣地講解這些儀器的基本構造、工作原理，以及在不同領域，比如通信、醫療、工業控製等方麵是如何應用的？我希望它不僅僅是理論的堆砌，更能有大量的實例和圖解，讓我這個非專業人士也能看得懂，甚至能激發我去動手實踐的欲望。我最期待的是，它能解答一些我平時工作中遇到的關於信號測量的一些疑惑，比如如何準確地判斷信號的頻率成分、如何分析信號的瞬時變化，以及這些分析結果對於解決實際問題有什麼幫助。如果這本書能在這方麵提供一些實用的技巧和方法，那將是極大的收獲。同時，我也希望它能介紹一些前沿的時頻分析技術，比如小波變換、短時傅裏葉變換等，並說明它們相較於傳統方法的優勢和適用場景。總的來說，我對這本書抱有很高的期待，希望它能成為我學習測量技術的一個良好起點。

評分☆☆☆☆☆

初拿到《時頻測量技術及應用》這本書，我最直接的感受是它在內容上可能涵蓋瞭非常廣泛的領域。當然，我本人並不是這方麵的專傢，但從書名來看，它應該會涉及基礎的信號處理理論，比如傅裏葉變換之類的，這是理解時頻分析的基礎。我特彆想知道的是，這本書是如何將抽象的數學概念與具體的工程應用結閤起來的。比如，在通信係統中，信號的頻率和時間信息往往是互相依賴的，這本書會不會講解如何通過時頻分析來優化信號的調製解調過程，提高傳輸效率和抗乾擾能力？又或者是在音頻處理領域，如何利用時頻技術來對聲音信號進行分解，實現降噪、音效增強，甚至是音樂閤成？我設想這本書會用大量圖示來展示時頻分析的結果，比如二維的時頻分布圖，直觀地展示信號在不同時間和頻率上的能量分布。另外，如果書中能介紹一些常用的時頻分析軟件工具，並給齣一些操作指南，那就更好瞭。我希望這本書能夠幫助我理解，為什麼在某些情況下，傳統的頻域或時域分析方法不夠用，而時頻分析則能提供更全麵、更深入的信息。我個人比較關注的是在生物醫學信號分析方麵的應用，比如心電圖、腦電圖等，這些信號往往具有復雜的時變特性，時頻分析是否能夠幫助我們更有效地檢測和診斷疾病？

評分☆☆☆☆☆

《時頻測量技術及應用》這本書，光聽名字就給我一種“高大上”的感覺，讓我覺得它可能是一本能夠解鎖許多專業領域奧秘的鑰匙。我一直對那些能夠“看見”我們肉眼看不見的東西的技術充滿敬畏。比如說，一個設備在運行過程中，可能在某個瞬間會發齣某種特殊的“聲音”，或者産生某種看不見的“波動”，而這種“聲音”或“波動”的頻率會隨著時間而變化。這本書會不會教我們如何通過時頻測量技術，來精確地捕捉和分析這些細微的、隨時間變化的信號特徵？我特彆希望能在這本書裏找到一些關於如何處理非平穩信號的講解，因為現實世界中的很多信號都不是簡單的正弦波，而是充滿瞭復雜的動態變化。我期待書中能夠用生動的語言，結閤實際的工程案例，來闡釋時頻分析在不同領域的應用。比如，在航空航天領域，如何利用時頻技術來監測飛機的發動機狀態，及時發現潛在的故障？或者是在地質勘探中，如何通過分析地下的聲波信號的時頻特徵，來尋找石油和天然氣資源？我希望這本書能夠不僅僅是理論的介紹，更能提供一些實用的操作指導和經驗分享，讓我能夠從一個“門外漢”變成一個能夠理解並運用這些技術的人。我相信，這本書如果能做到這些，那將是一本非常有價值的參考書。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《時頻測量技術及應用》，我腦海裏立刻浮現齣一些畫麵：實驗室裏各種儀器閃爍著指示燈，工程師們緊盯著屏幕上的波形和頻譜圖，眉頭緊鎖，又時而露齣恍然大悟的錶情。我一直對幕後的那些“硬核”技術感到好奇，尤其是那些能夠“看穿”信號本質的方法。這本書會不會就像一本“說明書”，詳細地告訴我們，當信號齣現跳變、抖動，或者混閤瞭多種頻率成分時，我們該如何運用時頻技術來“診斷”它？我期待它能解釋一些看似復雜的技術術語，比如“瞬時頻率”、“相位信息”等等，並用通俗易懂的語言來闡述它們的重要性。我尤其對書中可能包含的“應用”部分充滿瞭期待。除瞭通信和音頻，這本書會不會觸及一些我意想不到的領域？比如，在地震監測中，如何利用時頻分析來識彆地震波的特徵，預測地震的發生？或者是在材料科學領域，如何通過時頻測量來分析材料的動態響應？我希望這本書的案例分析能夠足夠貼近實際，讓我能夠感受到時頻技術在解決真實世界問題中的強大力量。如果書中還能提供一些關於不同時頻分析方法的優缺點對比，以及在特定場景下如何選擇閤適方法的建議，那將是對我非常有價值的指導。我希望它能幫助我建立起一個關於時頻測量技術應用的整體認知框架。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名《時頻測量技術及應用》，聽起來就充滿瞭技術含量，並且讓我聯想到一些非常精密和前沿的測量場景。我一直對那些能夠揭示事物隱藏規律的技術方法很感興趣。比如，很多物理現象，像是振動、聲音、電磁波，它們在不同時間點呈現齣不同的頻率特性，這種“動態”的頻率變化，用傳統的頻率分析或者時間分析可能很難完全捕捉。我希望這本書能深入地講解時頻分析是如何做到這一點的，它會不會像一個“顯微鏡”，讓我們能夠同時觀察到信號在時間和頻率上的精細結構？我特彆想瞭解的是，書中會不會提供一些實用的算法和工具，能夠幫助我們實現這些時頻分析？比如，對於一個工程師來說，如何在實際工作中選擇閤適的時頻分析方法，如何設置參數，如何解讀分析結果，這些都是非常關鍵的。這本書會不會在這方麵提供一些“手把手”的教學？而且，“應用”這個詞讓我充滿遐想，它會不會涵蓋一些最新的技術發展，比如在雷達、聲呐、甚至是一些新興的傳感技術中的應用？我設想書中會有大量的圖錶和公式，但更重要的是，希望這些圖錶和公式能夠引導讀者理解背後的物理意義和工程意義，而不是僅僅停留在數學層麵。我希望通過這本書，能夠對現代精密測量技術有一個更深刻的理解。